差分放大电路是为了什么而设计的(差分放大电路计算公式)

导语：差分放大电路

差分放大电路又被称为差动放大电路。所谓差动其实指的是当电路上的两个输入端的电压有差异时，输出电压就会有变化。

图1 差分放大电路

先来了解几个概念：

共模信号：大小相同且相位相同的信号

差模信号：大小相同但相位相反的信号

图2 共模信号（左）和差模信号（右）

差模放大倍数：在差动放大电路中有两个输入端，当我们在这两个输入端上分别输入大小相等、相位相反的信号时，放大器能产生很大的放大倍数，这时的放大倍数叫做差模放大倍数。

共模放大倍数：在差动放大电路中，有两个输入端，当在这两个输入端上分别输入大小相等、相位相同的信号时，放大器这时的放大倍数叫做共模放大倍数。因差动放大电路的构造特点，电路对共模信号有很强的负反馈，所以共模放大倍数很小。(一般都小于1)

为了说明差动放大电路抑制共模信号的能力，常用共模抑制比作为一项技术指标来衡量，其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比，称为共模抑制比，英文全称是Common Mode Rejection Ratio，因此一般用简写CMRR来表示。

我们熟悉的脑电放大器所使用的通常是由2个输入端（输入端1，输入端2）和1个输出端组成的电路。一般来讲，来自环境中的干扰信号（噪声）会同时进入放大器两个输入端，这就使得干扰信号的位相和电压相同（共模信号），因此会被差分放大器抑制，放大倍数寥寥无几，所以差分电路可以起到抗干扰的目的。

我们记录的电生理信号，通常是在受试者身体放置2个电极，而来自两个不同记录电极的电生理信号存在一定的电压差和位相差，可通过差分放大而显示出来。因此我们看到的EEG信号，其实都是两个记录点之间的电位差。

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